设备管理系统的制作方法

专利名称：设备管理系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及设备管理系统，尤其涉及用于管理被安排并划分成多个管理 组的多个设备的设备管理系统。
背景技术：
在过去，已经提出了用于管理(至少是监视或控制)多个设备的各种设备管理系 统，这些设备管理系统关于根据设备种类和安排地点来分组的每个管理组构成较低级别 通信网络。多个设备被安排并划分成多个管理组。较低级别通信网络由较高级别通信网 络来管理。为了构成这种分等级的通信网络，使用由主单元管理从属单元的技术。在该 技术中，用于管理设备的从属单元(还包括与设备集成的从属单元)被安排在低级别通信 网络中。主单元将从属单元看作终端，并被安排在较高级别的通信网络中。BACnet协议 (用于建立自动控制网络的数据通信协议)被用作主单元和从属单元之间的通信协议(例 如，参见日本专利申请特开No.2007-96539)。但是，如果主单元发生故障，这种老式的设备管理系统不能继续保持对到发生 故障时为止由主单元管理的从属单元的管理。结果，老式的设备管理系统的问题在于， 从属单元(其曾经由发生故障的主单元管理)不能继续保持对到发生故障时为止被管理的 设备的管理。

发明内容
本发明的目的在于提供一种设备管理系统，该设备管理系统即使在主单元发生 故障时也能够继续保持对到发生故障时为止由主单元管理的从属单元的管理。本发明的设备管理系统对被安排并划分成多个管理组的多个设备进行管理。该 设备管理系统包括多个主单元、多个从属单元、检测装置和连接单元。多个主单元被安 排成彼此不同的管理组，其包括安排在第一管理组中的第一主单元以及安排在第二管理 组中的第二主单元。多个从属单元包括安排在第一管理组中的至少一个第一从属单元， 以及安排在第二管理组中的至少一个第二从属单元。第一主单元被配置成通过使用第一 通信网络与第一从属单元通信以管理该第一从属单元。第二主单元被配置成通过使用第 二通信网络与第二从属单元通信以管理该第二从属单元。第一从属单元与被安排在第一 管理组中的第一设备连接，并根据第一主单元的管理来管理第一设备。第二从属单元与 被安排在第二管理组中的第二设备连接，并根据第二主单元的管理来管理第二设备。检测装置检测第二主单元是否发生故障。连接单元在接收到连接命令时连接第 一主单元和第二通信网络。第一主单元包括连接命令传送装置、通信装置以及管理装置。连接命令传送装 置被配置成在检测装置检测到第二主单元的故障时将连接命令传送给连接单元。通信装 置被配置成通过使用第一通信协议与第一从属单元进行通信。另外，通信装置被配置成 在第一主单元和第二通信网络与连接单元连接时通过使用第二通信网络经由通信单元与
4第二从属单元通信。管理装置管理第一从属单元，并进一步管理与通信装置通信的第二 从属单元。在这种配置中，当第二主单元发生故障时，第一主单元和第二通信网络被连接 至连接单元，由此，第一主单元能够与到发生故障时为止与第二主单元通信的第二从属 单元通信。结果，即使第二主单元发生故障，设备管理系统也能够保持管理而不停止与 第二从属单元通信。作为优选实施例，通信装置被配置成在第一主单元和第二通信网络被连接至通 信单元时通过使用通过将符合第二通信协议的信号叠加至符合第一通信协议的信号而获 得的叠加信号来与第一和第二从属单元通信。在这种情况下，当接收到连接命令时，连 接单元经由第一通信网络连接第一主单元和第二通信网络。第一从属单元包括第一滤波 装置。该第一滤波装置从叠加信号中提取符合第一通信协议的信号。第二从属单元包括 第二滤波装置。该第二滤波装置从叠加信号中提取符合第二通信协议的信号。在这种配置中，即使在第一主单元侧使用的第一通信协议与在第二主单元侧使 用的第二通信协议不同，由第一和第二通信协议使用的传输线也可以标准化，并且第一 主单元能够代替第二主单元保持与第二从属单元通信。作为另一个优选实施例，通信装置被配置成通过使用第一通信网络、根据第一 通信协议与第一从属单元通信。通信装置被配置成在第一主单元和第二通信网络被连接 至连接单元时根据第二通信协议、通过使用第二通信网络经由连接单元与第二从属单元
通{曰。在这种配置中，即使在第一主单元侧使用的第一通信协议与在第二主单元侧使 用的第二通信协议不同，第一主单元也具有根据第二通信协议与第二从属单元通信的功 能，由此第一主单元能够代替第二主单元保持与第二从属单元通信。作为另一个优选实施例，连接单元将从第一主单元传送的信号传递给第二从属 单元，并将符合第一通信协议的信号转换为符合第二通信协议的信号。在这种情况下， 在第一主单元和第二通信网络被连接至连接单元时，通信装置被配置成将符合第一通信 协议的信号经由连接单元传送给第二从属单元。在这种配置中，即使在第一主单元侧使用的第一通信协议与在第二主单元侧使 用的第二通信协议不同，并且第一主单元不具有根据第二通信协议进行通信的功能，第 一主单元也能够代替第二主单元保持与第二从属单元通信。作为更优选的实施例，第一主单元包括地址转换装置。该地址转换装置被配置 成对第二从属单元的通信地址进行转换，使得与第一从属单元的通信地址不重叠。通信 装置被配置成在第一主单元和第二通信网络被连接至连接单元时使用转换后的第二从属 单元的通信地址、经由连接单元将信号传送给第二从属单元。连接单元将从第一主单元 传送的信号传递给第二从属单元，并将在所传递的信号中使用的转换后的通信地址转换 成原始通信地址。在这种配置中，即使到发生故障时为止与第二主单元通信的第二从属单元的通 信地址和与第一主单元保持通信的第一从属单元的通信地址相同，第二从属单元的通信 地址也被转换，使得其与第一从属单元的通信地址不重叠。因此，由于第二从属单元的 通信地址可以与第一从属单元的通信地址不同，设备管理系统能够对设置了相同的通信地址的第一和第二从属单元进行区分。作为再一个优选实施例，检测装置是与多个主单元中的每个相分离的检测器。在这种配置中，与每个主单元分离的检测器具有检测功能，并且每个主单元不 需要包括检测装置。因此，与具有检测装置的每个主单元相比，可以降低每个主单元的 负荷。作为又一个优选实施例，多个主单元包括与第一和第二主单元不同的第三主单 元。检测装置被安排在第一主单元中。第二主单元在运行正常时检测第三主单元是否发 生故障。第一主单元在检测到第二主单元的故障时开始检测第三主单元是否发生故障。在这种配置中，即使第二主单元发生故障，第一主单元也会在检测到第二主单 元的故障时代替第二主单元开始检测第三主单元是否发生故障。因此，该设备管理系统 能够保持检测第三主单元是否发生故障。


现在对本发明的优选实施例进行更详细的描述。根据以下详细描述和附图，本 发明的其它特征和优点将变得更容易理解，其中图1是示出了根据第一实施例的设备管理系统的主要部分的图；图2是根据所述第一实施例的设备管理系统的略图；图3是示出了管理区和根据所述第一实施例的区域之间的关系的图；图4是示出了根据所述第一实施例的单元的配置的框图；图5是示出了根据所述第一实施例的连接单元的配置的框图；图6是用于说明根据所述第一实施例的设备管理系统的操作的图；图7是示出了根据第二实施例的连接单元的配置的框图；图8是用于说明根据所述第二实施例的设备管理系统的操作的图；图9是示出了根据第四实施例的单元配置的框图；图10是示出了根据所述第四实施例的连接单元的配置的框图；图11是示出了根据第六实施例的设备管理系统的主要部分的图；图12是示出了根据所述第六实施例的单元的配置的框图；图13是用于说明根据所述第六实施例的设备管理系统的操作的图；图14是示出了根据第七实施例的设备管理系统的主要部分的图；图15是示出了根据所述第七实施例的连接单元的配置的框图；以及图16是示出了根据所述第七实施例的变型的连接单元的配置的框图。
具体实施例方式(第一实施例)在本发明中，各种类型设备的监视和控制操作被称为设备的“管理”。这样， 设备的管理是指至少监视或控制。于是，被管理的设备所在的整个区在本发明中被称为
“管理区”。当管理区被划分成多个小区时，这些小区中的一个小区被称为“区域”。管理区是完全独立的空间，其对应于许多设备所在的空间。这些设备是照明设 备，或者制冷及加热设备等。完全独立的空间是这样的空间，如各种建筑物、多个住宅
6的地点、居民区群、主题乐园或公园等。各种建筑物是办公楼、集体住宅、医院、学 校、旅馆、体育馆、美术馆、博物馆及购物中心等。多个建筑物存在于多个住宅的地点 中。多个住宅单元存在于居民区群中。另一方面，区域对应于建筑物的每一层或每个房 间，或者对应于通过相应地对群进行分割而获得的每个部分。在下文中，如图3所示，例如将整个公园说明成管理区A。公园中的土地被相应 分割，由此形成多个区域El到E8。在该图中，管理区A被分割成8个区域El到E8。 另外，在不需要具体区分区域El到E8时，区域El到E8被表示成区域E。在以下所述的实施例中，设备是照明设备以及用于测量电气(电压、电流和电 功率等)的测量设备。照明设备被监视和控制，测量设备被监视。以下对本实施例的设备管理系统的配置进行说明。该设备管理系统管理多个区 域El到E8中存在的多个设备。如图2所示，设备管理系统包括多个区域单元1(图中有 两个区域单元1)、多个区域单元2(图中示出8个单元，为四个照明控制单元2a和四个测 量管理单元2b)，以及多个管理单元3 (图中有两个管理单元3)。区域单元1被安排在每 个区域E中。每个单元2根据对任何一个区域单元1的管理来管理设备。每个管理单元 3具有以下描述的区域单元1的配置信息。在本实施例的设备管理系统中，如图2所示，使用通信网络来管理各种设备。 图中所示的通信网络被分等级成三层。在低层通信网络Nil和Ni2(以下称为“低层网”) 之间，中间层的通信网络Nm(以下称为“中间层网”)设置有照明控制单元2a和测量 管理单元2b。路由器6位于中间层网Nm和高层通信网络Ns (以下称为“高层网”)之 间。区域单元1和管理单元3连接到中间层网Nm。在中间层网Nm中，IP协议用于网 络层，BACnet协议被用作高层协议。BACnet协议是装备Ms的标准开放协议。在高层网Ns中，对应于IPv6的IP协议用于网络层，特定协议用作高层的协议。 中央服务器40和管理计算机41连接到高层网Ns，并构成高层管理单元4。虽然高层网 Ns是局域网，NTP (网络时间协议)服务器7连接到高层网Ns。低层网Nil连接到照明控制单元2a，并构成用于时分复用传输方法的通信网 络。在时分复用传输方法中，使用固定长度的传输信号，该信号通过两线信号线Lsl传 送。低层网M2连接到测量管理单元2b，并构成符合如RS-485或RS-232C的串行通信 的通信网络，或符合以太网(注册商标)的通信网络，并通过信号线Ls2接收信息。传输单元CN、操作终端TUl和控制终端TU2是低层网Nil的组元。传输单元 CN以固定间隔将固定长度的传输信号沿信号线Lsl传送。操作终端TUl和控制终端TU2 连接到信号线Lsl。操作终端TUl设置有开关SW。照明设备Ld连接到控制终端TU2。 与每个开关SW对应的地址被设置在操作终端TUl中，与照明设备Ld对应的地址被设置 在控制终端TU2中。传输单元CN通过使用关系表来建立每个开关SW的地址和照明设 备Ld的地址之间的连接。因此，如果任何一个开关SW被操作，由关系表进行关联的照 明设备Ld被开启或关闭。另外，如果用于检测亮度的传感器或用于检测人体的传感器被 用来代替开关SW，则传输单元CN能够根据亮度或人的存在而控制开启/关闭照明设备 Ld。照明控制单元2a连接到信号线Lsl，因此能够通过监视传输信号来获得照明设 备Ld的操作状态。另外，照明控制单元2a能够执行与操作终端TUl相同的操作，并能够代替开关SW来控制开启/关闭照明设备Ld。测量管理单元2b连接到信号线Ls2。测量设备Ms是低层网Ni2的组元，并连 接到信号线Ls2。测量管理单元2b根据串行通信与测量设备Ms进行通信，提供关于测 量设备Ms的指示，并从测量设备Ms获得信息。测量设备Ms例如在照明设备Ld操作 期间测量电压、电流以及电功率的瞬时值和累积值。因此，测量管理单元2b可以通过测 量从测量设备Ms获得的信息来监视照明设备Ld的操作。区域单元1利用后述的配置信息与照明控制单元2a通信，由此能够获得照明设 备Ld的操作状态，并能够提供关于照明设备Ld的操作状态的指示。另外，区域单元1 能够通过与测量管理单元2b进行通信来获得由测量设备Ms测量的测量信息。上述配置 信息包括与通信相关的配置信息数据和与设备管理相关的配置信息数据。与通信相关的配置信息数据包括通信过程中的源IP地址、通信过程中的目的IP 地址、区域E中的广播地址，并且还具有关系表。关系表使与区域单元1连接的每个单 元2(照明控制单元2a、测量管理单元2b)的IP地址与管理编号关联。管理编号是用于 单独管理单元2 (照明控制单元2a、测量管理单元2b)的编号。与设备管理相关的配置信息数据包括和区域单元1连接的区域E中的可连接单 元(包括区域单元1、照明控制单元2a、测量管理单元2b和管理单元3)的最大数量的信 息，以及实际连接到区域E的单元数量的信息。区域单元1请求从照明控制单元2a获得在照明控制单元2a的控制下的照明设备 Ld的操作状态。区域单元1将获得的操作状态传送给高层管理单元4。区域单元1在从 高层管理单元4接收对照明设备Ld的控制请求时请求照明控制单元2a控制照明设备Ld。管理单元3存储被包含在中间层网Nm和低层网Nil、Ni2中的设备(包括照明 设备Ld和测量设备Ms)的类型和通信地址。另外，管理单元3存储每个区域单元1的 配置信息。此外，管理单元3将在每个单元(照明控制单元2a、测量管理单元2b和区域 单元1)中设置的数据存储为备份数据。由于管理单元3存储备份数据，所以管理单元3 能够在修复和替换区域1之后通过将备份数据传送给区域单元1来恢复区域单元1。然后，在本实施例的设备管理系统中，如图1所示，一对单元2(第一单元2A、 第二单元2B)和连接单元5之间的关系将在下文中说明。图1中的第一和第二单元2A和 2B分别相当于图2中的单元2 (照明控制单元2a和测量管理单元2b)。图1中所示的第 一设备8a和第二设备8b分别相当于图2中所示的连接到低层网Nil、Ni2的设备。在本实施例中，第一和第二单元2A、2B是相同类型的单元。S卩，第一和第二 单元2A、2B均为照明控制单元2a、2a或测量管理单元2b、2b。在下文中，以第一单元 2A为中心对本实施例进行说明。可以通过转换为圆括号中所示的表达来对第二单元2B 进行说明。如图4所示，第一单元2A(第二单元2B)包括高层通信单元20、低层通信单元 21、存储器22、开关信号通信单元23以及信号处理器24。高层通信单元20与连接到中 间层网Nm的区域单元1(参见图2)和第二单元2B (第一单元2A)通信。低层通信单元 21与连接到低层网Nia(低层网Nib)的第一设备8a、8a(第二设备8b、8b)通信。开关 信号通信单元23与连接单元5通信。信号处理器24对从第一单元2A(第二单元2B)传 送并接收的信号进行处理。
存储器22包括RAM或ROM (例如，可拆卸的闪存ROM)。存储器22对在第 一单元2A(第二单元2B)和第一设备8a(第二设备8b)之间的通信中使用的配置信息进 行存储。存储器22还对在相应的第二单元2B(第一单元2A)和第二设备8b(第一设备 8a)之间的通信中使用的配置信息进行存储。信号处理器24具有微型计算机作为主要部件，并包括CPU。信号处理器24通 常控制低层通信单元21，以便通过使用存储在存储器22中的配置信息来与连接到低层网 Nia(低层网Nib)的第一设备8a、8a(第二设备8b、8b)进行通信，以管理第一设备8a、 8a (第二设备 8b、8b)。然后，信号处理器24通过使用高层通信单元20将保持有效(keep-alive)包传 送给相应的第二单元2B(第一单元2A)，并根据对该保持有效包的响应来检测第二单元 2B(第一单元2A)是否发生故障。S卩，如果从第二单元2B(第一单元2A)接收到对保持 有效包的响应，则信号处理器24确定第二单元2B (第一单元2A)正常运行。另一方面， 如果没有从第二单元2B (第一单元2A)接收到对保持有效包的响应，则信号处理器24确 定第二单元2B (第一单元2A)发生故障。 信号处理器24对开关信号通信单元23进行控制，以便在检测到第二单元2B (第 一单元2A)发生故障时传送与连接命令相关的开关信号，用于将低层网Nia和Nib连接到 连接单元5 (参见图1)。当低层网Nia和Nib与连接单元5连接时，信号处理器24开始 控制低层通信单元21，以便通过使用第二单元2B (第一单元2A)的配置信息与到发生故 障时为止与第二单元2B (第一单元2A)通信的第二设备8b、8b (第一设备8a、8a)进行通 信，以管理第二设备8b、8b (第一设备8a、8a)。到发生故障时为止与第二单元2B (第 一单元2A)通信的第二设备8b、8b(第一设备8a、8a)相当于本发明的第二从属单元。然后，即使在第二单元2B (第一单元2A)发生故障后，信号处理器24也继续将 保持有效包传送给第二单元2B (第一单元2A)。接着，信号处理器24对开关信号通信单 元23进行控制，以便于在通过对保持有效包的响应而检测到第二单元2B(第一单元2A) 被恢复时将与用于断开低层网Nia和Nib之间的连接的断开命令相关的开关信号传送给连 接单元5。信号处理器24停止与被连接到低层网Nib (低层网Nia)的第二设备8b、8b (第 一设备8a、8a)通信。然后，被恢复的第二单元2B (第一单元2A)的信号处理器24重新 开始管理第二设备8b、8b (第一设备8a、8a)。如图5所示，连接单元5包括开关信号通信单元50以及连接部51。开关信号通 信单元50从第一和第二单元2A、2B接收与连接命令和断开命令相关的开关信号。连接 部51在开关信号通信单元50接收连接命令时对第一单元2A侧的低层网Nia和第二单元 2B侧的低层网Nib进行连接。连接部51在低层网Nia和Nib被连接时，启动第一单元 2A(第二单元2B)和第二设备8b、8b (第一设备8a、8a)之间的通信。连接部51在开关 信号通信单元50接收断开命令时断开低层网Nia和Nib之间的连接。在上述设备管理系统中，当第二单元2B发生故障时，第一单元2A相当于本发 明的第一主单元，第二单元2B相当于本发明的第二主单元。第一设备8a相当于本发明 的第一从属单元和第一设备，第二设备8b相当于本发明的第二从属单元和第二设备。连 接到第一单元2A的低层网Nia的组成元素(设备组)相当于本发明的第一管理组，连接 到第二单元2B的低层网Nib的组成元素(设备组)相当于本发明的第二管理组。第一单元2A的信号处理器24相当于本发明的检测装置和管理装置。第一单元2A的低层通信 单元21相当于本发明的通信装置。第一单元2A的开关信号通信单元23相当于本发明的 连接命令传送装置。另一方面，当第一单元2B发生故障时，第一单元2A相当于本发明的第二主单 元，第二单元2B相当于本发明的第一主单元。第一设备8a相当于本发明的第二从属单 元和第二设备，第二设备8b相当于本发明的第一从属单元和第一设备。连接到第一单元 2A的低层网Nia的组成元素(设备组)相当于本发明的第二管理组。连接到第二单元2B 的低层网Nib的组成元素(设备组)相当于本发明的第一管理组。第二单元2B的信号处 理器24相当于本发明的检测装置和管理装置。第二单元2B的低层通信单元21相当于本 发明的通信装置。第二单元2B的开关信号通信单元23相当于本发明的连接命令传送装 置。于是，以下通过图6对当第二单元2B发生故障时本实施例的设备管理系统的操 作进行说明。第一单元2A与第一设备8a进行通信，第二单元2B与第二设备8b进行通
fn °首先，第一和第二单元2A、2B彼此反复传送保持有效包并确认响应，以便于检 测彼此的故障。然后，当第二单元2B发生故障时，第一单元2A检测第二单元2B的故障并将与 连接命令相关的开关信号传送给连接单元5。连接单元5在接收到连接命令时对低层网 Nia和Nib进行连接。然后，第一单元2A如先前一样与第一设备8a进行通信，并且还 通过连接单元5与第二设备8b进行通信。然后，当第二单元2B被恢复时，第一单元2A检测到第二单元2B的恢复并将与 断开命令相关的开关信号传送给连接设备5。连接单元5在接收到断开命令时断开低层 网Nia和低层网Nib之间的连接。然后，第一单元2A停止与第二设备8b进行通信，并 仅与第一设备8a进行通信。第二单元2B重新开始与第二设备8b进行通信。如以上所说明的，根据本实施例，如图1所示，连接单元5连接第一单元2A侧 的低层网Nia和第二单元2B侧的低层网Nib，由此当第二单元2B (第一单元2A)发生故 障时，第一单元2A(第二单元2B)能够管理到发生故障时为止由第二单元2B (第一单元 2A)管理的第二设备Sb。这样，即使第二单元2B (第一单元2A)发生故障，设备管理系 统也能够继续保持，而不停止对到发生故障时为止由第二单元2B (第一单元2A)管理的 第二设备8b (第一设备8a)的管理。(第二实施例)顺便说一下，当图1中所示的第二单元2B发生故障，并且第一单元2A与连接 到低层网Nib的第二设备8b进行通信时，可以对第二设备8b和连接到低层网Nia的第一 设备8a设置相同的通信地址。类似地，当第一单元2A发生故障，并且第二单元2B与 第一设备8a进行通信时，可以对第一和第二设备8a、8b设置相同的通信地址。因此，在第二实施例的设备管理系统中，每个单元2 (第一单元2A、第二单元 2B)的信号处理器24具有对第一和第二设备8a、8b的通信地址进行转换的功能。本实 施例的信号处理器24相当于本发明的地址转换装置。另外，与第一实施例相同的组成元 素被赋予相同的附图标记，对其说明被省略。
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在下文中，以第一单元2A为中心对本实施例进行说明。可以通过被转换为圆 括号中所示的表达来对第二单元2B进行说明。在本实施例中，图4中所示的第一单元 2A(第二单元2B)的信号处理器24对曾与发生故障的第二单元2B (发生故障的第一单 元2A)通信的第二设备8b (第一设备8a)的通信地址进行转换，使其与保持和第一单元 2A(第二单元2B)通信的第一设备8a(第二设备8b)的通信地址不重叠。信号处理器24 建立将原始通信地址与转换后的通信地址相关联的关系表。该关系表从第一单元2A(第 二单元2B)的开关信号通信单元23被传送到连接设备5。曾与第二单元2B(第一单元 2A)通信的第二设备8b(第一设备8a)相当于本发明的第二从属单元。保持与第一单元 2A(第二单元2B)通信的第一设备8a(第二设备8b)相当于本发明的第一从属单元。如图7所示，本实施例的连接单元5包括开关信号通信单元50，低层通信单元 52、53，存储器54以及控制器55。低层通信单元52连接到低层网Nia(参见图1)，低 层通信单元53连接到低层网Nib (参见图1)。当在开关信号通信单元50中接收到关系表 时，控制器55使得存储器54存储该关系表。另外，当低层通信单元52 (低层通信单元 53)从低层网Nia(低层网Nib)接收信号时，控制器55使用关系表将被包含在低层通信单 元52(低层通信单元53)中所接收到的信号中的通信地址(在第一单元2A(第二单元2B) 中被转换的通信地址)转换成原始通信地址。控制器55对低层通信单元53 (低层通信单 元52)进行控制，以便将包含被转换后的原始通信地址的信号传送给在第二单元2B (第一 单元2A)侧的低层网Nib (低层网Nia)。然后，在实施例的设备管理系统中，在第二单元2B发生故障时，以下通过图8 来对系统操作进行说明。另外，当第一和第二单元2A、2B均操作正常时，系统操作与 第一实施例的相同。当第二单元2B发生故障时，第一单元2A检测到第二单元2B的故障。然后，第 一单元2A对第二设备8b的通信地址进行转换，使其与第一设备8a的通信地址不重叠， 并建立关系表。然后，第一单元2A将连接命令和关系表均传送给连接单元5。连接单 元5在接收到连接命令和关系表时存储关系表并连接低层网Nia和低层网Nib。接下来， 第一单元2A如先前一样保持与第一设备8a进行通信，并且还通过连接单元5与第二设备 8b进行通信。然后，连接单元5根据从第一单元2A传送到第二设备8b的信号将在第一 单元2A中转换的通信地址转换成原始通信地址，并将包含原始通信地址的信号传送给第 二设备Sb。另外，当第二单元2B被恢复时，本实施例的系统的操作与第一实施例的相 同。如以上所说明的，根据本实施例，即使在到发生故障时为止与发生故障的第二 单元2B通信的第二设备8b和保持与操作正常的第一单元2A通信的第一设备8a中设置 相同的通信地址，设备管理系统也被配置成对第一从属单元的通信地址进行转换，使其 与第二从属单元的通信地址不重叠。为此，第一和第二设备8a、8b的通信地址可以彼此 不同。这样，设备管理系统能够对设置了相同通信地址的第一和第二设备8a、8b进行区 分。另外，根据以下第三到第六实施例，可以对第二实施例的信号处理器24的地址 转换功能进行调整。(第三实施例)
在第三实施例中，在如图1所示的第一单元2A侧使用的通信协议(以下称为 “第一通信协议”)与在第二单元2B侧使用的通信协议(以下称为“第二通信协议)不 同，并在下文中对此进行说明。在本实施例中，图1中所示的第一单元2A是照明控制单 元2a，第二单元2B是测量管理单元2b。另外，与第一实施例相同的组成元素被赋予相 同的附图标记，对其说明被省略。在下文中，以第一单元2A为中心对本实施例进行说明。可以通过转换为圆括号 中所示的表达来对第二单元2B进行说明。如果9所示，第一单元2A(第二单元2B)包 括高层通信单元20、存储器22、开关信号通信单元23以及信号处理器24，这与第一实施 例(参见图4)的第一单元2A(第二单元2B)相同。第一单元2A(第二单元2B)还包括 低层通信单元25、26。低层通信单元25根据第一通信协议进行通信，低层通信单元26 根据第二通信协议进行通信。当第一和第二单元2A、2B正常操作时，第一单元2A(第 二单元2A)仅使用低层通信单元25 (低层通信单元26)与第一设备8a (第二设备8b)进行
通{曰。如图10所示，本实施例的连接单元5包括连接部56、57。连接部56连接第一 单元2A侧的低层网Nia以及第二单元2B的低层通信单元25。连接部57连接第二单元 2B侧的低层网Nib和第一单元2A的低层通信单元26。在本实施例的设备管理系统中，当第二单元2B发生故障时，第一单元2A的低 层通信单元25、26相当于本发明的通信装置，连接单元5的连接部57相当于本发明的连 接装置。另一方面，当第一单元2A发生故障时，第二单元2B的低层通信单元25、26相 当于本发明的通信装置，并且连接单元5的连接部56相当于本发明的连接装置。接下来，在下文中，对在本实施例的设备管理系统中，当第二单元2B发生故障 时的系统的操作进行说明。另外，当第一和第二单元2A、2B均正常操作时，系统操作 与第一实施例的相同。当第二单元2B发生故障时，第一单元2A检测到第二单元2B的故障，并将连接 命令传送给连接单元5。在连接单元5接收到连接命令时，连接部57连接第二单元2B侧 的低层网Nib和第一单元2A的低层通信单元26。然后，第一单元2A如先前那样与第一 设备8a通信，并且还通过连接单元5与第二设备8b进行通信。然后，当第二单元2B被恢复时，第一单元2A检测到第二单元2B的恢复，并 将断开命令传送给连接单元5。在连接单元5接收到断开命令时，连接部57断开低层网 Nib和第一单元2A的低层通信单元26之间的连接。然后，第一单元2A停止与第二设备 8b进行通信，并仅与第一设备8a进行通信。第二单元2B重新开始与第二设备8b进行
通{曰。另外，当第一单元2A发生故障时，在连接单元5中，连接部56连接第一单元 2A侧的低层网Nia和第二单元2B的低层通信单元25。如以上所说明的，根据本实施例，第一单元2A(第二单元2B)具有根据多个协 议中的每个协议与第一设备8a和第二设备8b通信的功能，由此，即使在正常操作的第一 单元2A(第二单元2B)侧使用的第一通信协议(第二通信协议)与在发生故障的第二单 元2B(发生故障的第一单元2A)侧使用的第二通信协议(第一通信协议)不同，正常操
12作的第一单元2A (第二单元2B)也能够代替第二单元2B (第一单元2A)来保持对第二设 备8b (第一设备8a)进行管理。(第四实施例)在第四实施例中，在第一单元2A侧使用的第一通信协议与在第二单元2B侧使 用的第二通信协议不同，以下对此进行说明。但是，第四实施例与第三实施例不同。在 本实施例中，第一单元2A是照明控制单元2a，第二单元2B是测量管理单元2b。本实施例的连接单元5与图7中所示的连接单元5具有相同的组成。本实施例 的控制器55是协议转换装置，用于对第一和第二通信协议进行转换。另外，与第一实施 例相同的组成元素被赋予相同的附图标记，对其说明被省略。接下来，在下文中，对在本实施例的设备管理系统中，当第二单元2B发生故障 时的系统的操作进行说明。另外，当第一和第二单元2A、2B均正常操作时，系统操作 与第一实施例的相同。当第二单元2B发生故障时，第一单元2A检测到第二单元2B的故障，并将连 接命令传送给连接单元5。在接收到连接命令时，连接单元5连接低层网Nia和低层网 Nib。然后，当接收到从第一单元2A传送到第二设备8b的信号(符合第一协议的信号) 时，连接单元5将该信号转换成符合第二协议的信号。转换后的信号从连接单元5被传 送到第二设备Sb。另外，当第二单元2B被恢复时，系统操作与第一实施例的相同。如以上所说明的，根据本实施例，当在正常操作的第一单元2A(第二单元2B) 侧使用的第一通信协议(第二通信协议)与在发生故障的第二单元2B (发生故障的第一通 信协议2A)侧使用的第二通信协议(第一通信协议)不同时，即使第一单元2A(第二单 元2B)不具有根据多个通信协议进行通信的功能，第一单元2A(第二单元2B)也能够代 替第二单元2B (第一单元2A)来保持对第二设备8b (第一设备8a)进行管理。(第五实施例)在第五实施例中，在第一单元2A侧使用的第一通信协议与在第二单元2B侧使 用的第二通信协议不同，并在下文中对此进行说明。但是，第五实施例与第三和第四实 施例不同。本实施例的第一单元2A是图2中所示的照明控制单元2a。本实施例的第二单 元2B是图2中所示的测量管理单元2b。与照明控制单元2a连接的低层网Nil (参见图 2)建立符合用于时分复用接入法(轮询/选择法)的协议(第一协议)的通信网。与测 量管理单元2b连接的低层网M2建立符合用于RS-485，RS-232C等的串行通信的协议 (第二协议)的通信网。在下文中，以第一单元2A为中心对本实施例进行说明。可以 通过转换成圆括号中所示的表达来对第二单元2B进行说明。本发明的第一单元2A(第二单元2B)具有图4中所示的组成。本实施例的信号 处理器24对低层通信单元21进行控制，以便使用通过将符合第二通信协议的信号叠加至 符合第一通信协议的信号而获得的叠加信号来与第一和第二设备8a、8b进行通信。本实施例的第一和第二设备8a、8b中的每个具有滤波装置。滤波装置从通过信 号处理器24叠加的叠加信号中提取仅符合用于其本身通信的通信协议的信号。这里，存在一种用于将符合RS_485(符合第二协议的信号)的包叠加到用于时分 复用接入法的传输信号(符合第一协议的信号)的方法，以下对该方法进行说明。传输信号是时分复用信号，其包括中断脉冲周期、准备周期、信号传送周期、信号返回周期、 中断脉冲周期、短路检测周期以及准备区域周期，并且其具有多个极点(士24V)。中断 脉冲周期是用于检测中断信号的周期。准备周期是根据中断脉冲周期和短路检测周期而 设置的周期。信号传送周期是用于传送数据的周期。信号返回周期是用于接收返回信号 的时隙。中断脉冲周期是用于检测中断信号的周期。短路检测周期是用于检测短路的周 期。准备区域周期是在处理太晚时使用的周期。首先，当时分复用接入法的传输信号的电平在预定周期内未改变时，信号处理 器24检测该预定周期，并确定信号返回周期从该预定周期开始。然后，信号处理器24 基于以上确定结果对通信适宜周期和通信不适宜周期进行区分。通信适宜周期包括传输 信号在高电平或低电平为较长时间的稳定周期。这样，通信适宜周期是适于传送符合 RS-485的包的周期。通信不适宜周期包括传输信号在高电平或低电平为较短时间的稳 定周期，并且易于传送符合第一协议的信号。这样，通信不适宜周期是不适于传送符合 RS-485的包的周期。信号处理器24确定传输信号的启动脉冲的周期和信号返回周期是 通信适宜周期。另外，信号处理器24确定某一信号和下一信号之间的中断期为通信适宜 周期。在确定某一周期为通信适宜周期时，信号处理器24将作为符合第二协议的信号的 RS-485的包叠加至传输信号，并将叠加后的信号传送到传输线。当第二单元2B (第一单元2A)发生故障时，第一设备8a从通过第一单元2A(第 二单元2B)的信号处理器24叠加的叠加后的信号中提取包含在信号传送周期中的数据。 第二设备8b从以上叠加后的信号中提取包含在通信适宜周期中的RS-485的包。然后，在下文中对在本实施例的设备管理系统中，当第二单元2B发生故障时的 系统操作进行说明。另外，当第一和第二单元2A、2B正常操作时，系统操作与第一实 施例的相同。当第二单元2B发生故障时，第一单元2A检测到第二单元2B的故障，并将连接 命令传送给连接单元5。在接收到连接命令时，连接单元5连接低层网Nia和和低层网 Nib。然后，第一单元2A将符合第二协议的信号叠加至符合第一协议的信号，并对叠加 后的信号进行传送。第二设备8b从叠加后的信号中提取符合第二协议的信号。另外， 当第二单元2B被恢复时，系统操作与第一实施例的相同。如以上所说明的，根据本实施例，即使在正常操作的第一单元2A(第二单元 2B)侧使用的第一通信协议(第二通信协议)与在发生故障的第二单元2B(发生故障的第 一单元2A)侧使用的第二通信协议(第一通信协议)不同，第一单元2A(第二单元2B) 也能够通过对在第一通信协议中使用的传输路径和在第二通信协议中使用的传输路径进 行标准化来代替第二单元2B (第一单元2A)保持对第二设备8b (第一设备8b)进行管理。(第六实施例)在第六实施例的设备管理系统中，第一和第二单元2A、2B不检测彼此的故障， 而是如图11所示，由与第一和第二单元2A、2B分离的管理单元3对第一和第二单元 2A、2B的故障进行检测。在以上情况中，本实施例的系统与第一实施例的系统(参见图 1)不同。本实施例的管理单元3相当于本发明的检测装置。另外，与第一实施例相同的 组成元素被赋予相同的附图标记，对其说明被省略。本实施例的连接单元5具有与图5中所示的组成相同的组成。本实施例的开关信号通信单元50不与单元2A、2B中的每个通信，而是与管理单元3通信。本实施例的管理单元3将保持有效包传送给第一和第二单元2A、2B中的每个， 并根据对保持有效包的响应来检测第一和第二单元2A、2B的故障。管理单元3如果从 第一单元2A接收到对保持有效包的响应，则确定第一单元2A正常操作。如果未从第一 单元2A接收到对保持有效包的响应，则管理单元3确定第一单元2A发生故障。对于第 二单元2B来说情况也是如此。在检测到第一单元2B (第一单元2A)的故障时，管理单元3将用于连接低层网 Nia和低层网Nib的连接命令传送到连接单元5。当检测到第二单元2B (第一单元2A)恢 复时，管理单元3将用于断开低层网Nia和低层网Nib之间的连接的断开命令传送到连接 单元5。如图12所示，本实施例的第一单元2A(第二单元2B)不设置有开关信号通信单 元23 (参见图4)。然后，以下通过图13对在本实施例的设备管理系统中，当第二单元2B发生故障 时，系统的操作进行说明。首先，管理单元3通过反复将保持有效包传送给单元2A、2B 并确认来自单元2A、2B的响应来确定第一和第二单元2A、2B是否发生故障。另外，第 一单元2A与第一设备8a进行通信，第二单元2B与第二设备8b进行通信。然后，当第二单元2B发生故障时，管理单元3检测到第二单元2B的故障并将连 接命令传送给连接单元5。当接收到连接命令时，连接单元5对低层网Nia和低层网Nib 进行连接。然后第一单元2A如先前一样与第一设备8a通信，并且还通过连接单元5与 第二设备8b通信。接下来，当第二单元2B被恢复时，管理单元3检测到第二单元2B的恢复，并 将断开命令传送给连接单元5。当接收到断开命令时，连接单元5断开低层网Nia和低层 网Nib之间的连接。然后，第一单元2A停止与第二设备8b进行通信，并仅与第一设备 8a进行通信。第二单元2B重新开始与第二设备8b进行通信。如以上所说明的，根据本实施例，与第一和第二单元2A、2B分离的管理单元 3具有检测功能，由此与单元2A、2B检测彼此的故障的情况相比，可以降低每个单元 2A、2B的负荷。另外，根据第二到第五实施例的设备管理系统，第一和第二单元2A、2B不检测 彼此的故障，而管理单元3可以检测第一和第二单元2A、2B的故障，这与第六实施例相 同。(第七实施例)在第七实施例的设备管理系统中，图14中所示的四个单元2A到2D的每个的信 号处理器24根据预定流程检测四个单元2A到2D中彼此不同的一个的故障。在以上情 况中，本实施例的系统与第一实施例的系统(参见图1)不同。另外，与第一实施例相同 的组成元素被赋予相同的附图标记，对其说明被省略。在本实施例中，图14中所示的四个单元2A到2D分别被称为第一单元2A、第二 单元2B、第三单元2C和第四单元2D。本实施例的第一到第四单元2A到2D中的每个 具有图4中所示的组成。第一到第四单元2A到2D根据相同的通信协议进行通信。当 第一到第四单元2A到2D全部正常操作时，第一单元2A的信号处理器24检测第二单元2B是否发生故障，第二单元2B的信号处理器24检测第三单元2C是否发生故障，第三单 元2C的信号处理器24检测第四单元2D是否发生故障，第四单元2D处理器24检测第一 单元2A是否发生故障。第一到第四单元2A到2D的每个信号处理器24相当于本发明的 检测装置。如图15所示，本实施例的连接单元5包括开关信号通信单元50和四个连接部 581到584。连接部581连接第一单元2A侧的低层网Nia和第二单元2B侧的低层网Nib。 连接部582连接第二单元2B侧的低层网Nib和第三单元2C侧的低层网Nic。连接部583 连接第三单元2C侧的低层网Nic和第四单元2D侧的低层网Md。连接部584连接第四 单元2D侧的低层网Nid和第一单元2A侧的低层网Nia。当低层网Nia和低层网Nib与连接部581连接时，第一单元2A可以与被连接到 低层网Nib的第二设备8b、8b进行通信。当低层网Nib和低层网Nic与连接部582连接 时，第二单元2B可以与连接到低层网Nic的第三设备8c、8c进行通信。当低层网Nic和 低层网Nid与连接部583连接时，第三单元2C可以与连接到低层网Nid的第四设备8d、 8d进行通信。当低层网Nid和低层网Nia与连接部584连接时，第四单元2D可以与连 接到低层网Nia的第一设备8a、8a进行通信。这样，作为实例，以下对在图14中所示的第二单元2B发生故障时的系统操作 进行说明。第一单元2A检测到第二单元2B的故障，并将用于连接低层网Nia和低层网 Nib的连接命令传送给连接单元5，并进一步开始检测第三单元2C是否发生故障。艮口， 第一单元2A代替第二单元2B来检测第三单元2C是否发生故障。然后，在连接单元5中，当开关信号通信单元50从第一单元2A接收到连接命令 时，连接单元581对第一单元2A侧的低层网Nia和第二单元2B侧的低层网Nib进行连 接。如以上所说明的，根据本实施例，即使任何一个单元(例如，第二单元2B)发生 故障，第一单元2A也会检测第二单元2B的故障，然后代替第二单元2B开始检测第三单 元2C是否发生故障，由此，系统能够保持检测关于第三单元2C的故障。对于第一单元 2A、第二单元2B、第三单元2C和第四单元2D来说情况也是如此。在本实施例的变型中，当第一到第四单元2A到2D分别根据彼此不同的通信协 议进行通信时，连接单元5可以如图16所示那样使用。图16所示的连接单元5包括四 个低层通信单元591到594。低层通信单元591被连接到低层网Nia，低层通信单元592 被连接到低层网Nib，低层通信单元593被连接到低层网Nic，低层通信单元594被连接 到低层网Md。图16中所示的开关信号通信单元50、存储器54和控制器55分别具有与 第四实施例相同的功能。因此，图16中所示的控制器55像第四实施例的控制器55那样 转换协议。为此，即使第一到第四单元2A到2D分别根据不同的通信协议进行通信，并且 任何一个单元2 (例如第二单元2B)发生故障，第一单元2A也能保持检测关于第三单元 2C的故障，该第三单元2C到发生故障时为止由发生故障的第二单元2B来管理，这与以 上本实施例相同。如以上所说明的，在第一到第七实施例中，第一和第二单元2A、2B(照明控制 单元2a、测量管理单元2b)是本发明的主单元。第一和第二设备8a、8b分别被连接到低层网Nil、Ni2，并且是本发明的从属单元。然后，在上文中对当单元2A、2B中的任何 一个发生故障时的系统操作进行了说明。另一方面，作为第一到第七实施例的变型，区 域单元1可以是本发明的主单元，每个单元2 (照明控制单元2a、测量管理单元2b)可以 是本发明的从属单元。这样，当任何一个区域单元1(第二区域单元1)发生故障时，其 它区域单元1 (第一区域单元1)可以代替该任何一个区域单元1来进行管理。在这种情 况下，设置连接单元5用于连接两个中间层网Nm。 根据以上配置，在第二区域单元1发生故障时，连接单元5连接第一区域单元1 和第二单元1侧的中间层网Nm，由此，第一区域单元1能够与到发生故障时为止与第二 区域单元1通信的每个单元2 (照明控制单元2a、测量管理单元2b)进行通信。结果，即 使第二区域单元1发生故障，设备管理系统也能保持管理，而不停止与到发生故障时为 止与第二区域单元1通信的每个单元2进行通信。
权利要求
1.一种设备管理系统，管理被安排并被划分成多个管理组的多个设备， 其中所述设备管理系统包括多个主单元、多个从属单元、检测装置和连接单元，其中所述多个主单元被安排成彼此不同的管理组，所述多个主单元包括被安排在第 一管理组中的第一主单元以及被安排在第二管理组中的第二主单元，其中所述多个从属单元包括被安排在所述第一管理组中的至少一个第一从属单元， 以及被安排在所述第二管理组中的至少一个第二从属单元，其中所述第一主单元被配置成通过使用第一通信网络与所述第一从属单元通信以管 理所述第一从属单元，其中所述第二主单元被配置成通过使用第二通信网络与所述第二 从属单元通信以管理所述第二从属单元，其中所述第一从属单元与被安排在所述第一管理组中的第一设备连接，并根据所述 第一主单元的管理来管理所述第一设备，其中所述第二从属单元与被安排在所述第二管 理组中的所述第二设备连接，并根据所述第二主单元的管理来管理所述第二设备， 其中所述检测装置检测所述第二主单元是否发生故障，其中所述连接单元在接收到连接命令时连接所述第一主单元和所述第二通信网络， 其中所述第一主单元包括连接命令传送装置、通信装置以及管理装置， 其中所述连接命令传送装置被配置成在所述检测装置检测到所述第二主单元的故障 时将所述连接命令传送给所述连接单元，其中所述通信装置被配置成通过使用第一通信协议与所述第一从属单元进行通信， 其中所述通信装置被配置成在所述第一主单元和所述第二通信网络与所述连接单元连接 时使用所述第二通信网络经由所述连接单元与所述第二从属单元通信，其中所述管理装置管理所述第一从属单元，并进一步管理与所述通信装置通信的所 述第二从属单元。
2.根据权利要求1所述的设备管理系统，其中，当接收到所述连接命令时，所述连接 单元通过所述第一通信网络连接所述第一主单元和所述第二通信网络。其中所述通信装置被配置成在所述第一主单元和所述第二通信网络与所述连接单元 连接时通过使用通过将符合第二通信协议的信号叠加至符合第一通信协议的信号而获得 的叠加信号来与所述第一从属单元和第二从属单元通信，其中所述第一从属单元包括第一滤波装置，其中所述第一滤波装置从所述叠加信号 中提取符合所述第一通信协议的信号，其中所述第二从属单元包括第二滤波装置，其中所述第二滤波装置从所述叠加信号 中提取符合所述第二通信协议的信号。
3.根据权利要求1所述的设备管理系统，其中所述通信装置被配置成通过使用所述第 一通信网络、根据所述第一通信协议与所述第一从属单元通信，其中所述通信装置被配 置成在所述第一主单元和所述第二通信网络与所述连接单元连接时根据所述第二通信协 议、通过使用所述第二通信网络经由所述连接单元与所述第二从属单元通信。
4.根据权利要求1所述的设备管理系统，其中所述通信装置被配置成在所述第一主单 元和所述第二通信网络与所述连接单元连接时将符合第一通信协议的信号经由所述连接 单元传送给所述第二从属单元，其中所述连接单元将从所述第一主单元传送的信号传递给所述第二从属单元，并将符合所述第一通信协议的信号转换为符合所述第二通信协议的信号。
5.根据权利要求1-4中的任一权利要求所述的设备管理系统，其中所述第一主单元包 括地址转换装置，其中该地址转换装置被配置成对所述第二从属单元的通信地址进行转 换，以便与所述第一从属单元的通信地址不重叠，其中所述通信装置被配置成在所述第一主单元和所述第二通信网络与所述连接单元 连接时使用转换后的所述第二从属单元的通信地址、经由所述连接单元将信号传送给所 述第二从属单元，其中所述连接单元将从所述第一主单元传送的信号传递给所述第二从属单元，并将 在所传递的信号中使用的转换后的通信地址转换成原始通信地址。
6.根据权利要求1-4中的任一权利要求所述的设备管理系统，其中所述检测装置是与 所述多个主单元中的每个分离的检测器。
7.根据权利要求1-4中的任一权利要求所述的设备管理系统，其中所述多个主单元包 括与所述第一主单元和所述第二主单元不同的第三主单元，其中所述检测装置被安排在 所述第一主单元中，其中所述第二主单元在操作正常时检测所述第三主单元是否发生故 障，其中所述第一主单元在检测到所述第二主单元的故障时开始检测所述第三主单元是 否发生故障。
全文摘要
第一单元2A和第二单元2B分别管理多个设备(第一设备8a、8b)。另外，第一和第二单元2A、2B反复传送保持有效包，并确认彼此的响应，由此检测彼此的故障。当第二单元2B发生故障时，第一单元2A检测到第二单元2B的故障，并将连接命令传送给连接单元5。连接单元5在接收到连接命令时连接低层网Nia和低层网Nib。然后第一单元2A如先前一样与第一设备8a通信，并且还通过连接单元5与第二设备8b通信。因此，即使主单元发生故障，设备管理系统也能保持管理，而不停止对到发生故障时为止由主单元管理的从属单元的管理。
文档编号H04L12/46GK102017537SQ200980115589
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月30日
发明者佐藤俊孝, 天野昌幸, 松本正, 葛西悠葵 申请人:松下电工株式会社